Hệ Thống Nhúng Là Gì? Đặc Điểm & Ứng Dụng Của Embedded System

Ngày nay, hệ thống nhúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành & lĩnh vực. Vậy hệ thống nhúng là gì? Hãy cũng ATPro tìm hiểu chi tiết trong nội dung bài viết dưới đây.

Hệ thống nhúng là gì?

Theo Wikipedia: Hệ thống nhúng (Embedded System) là 1 thuật ngữ để chỉ 1 hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong 1 môi trường hay hệ thống nhẹ. Đó là các hệ thống tích hợp cả phần cứng & phần mềm, phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực: công nghiệp, quan trắc, tự động hóa điều khiển & truyền tin. Đặc điểm của hệ thống nhúng là hoạt động ổn định & có tính năng tự động hóa cao.

Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện 1 chức năng chuyên biệt nào đó. Khác với máy tính đa chức năng, ví dụ máy tính cá nhân, 1 hệ thống nhúng chỉ thực hiện 1 hoặc 1 vài chức năng nhất định, thường đi kèm với những yêu cầu cụ thể & bao gồm 1 số thiết bị máy móc & phần cứng chuyên dụng mà chúng ta không tìm thấy trong 1 máy tính đa năng nói chung.

Hệ thống nhúng là các hệ thống tích hợp cả phần cứng & phần mềm

Hệ thống nhúng thường được sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Embedded System rất đa dạng, phong phú về chủng loại. Đó có thể là những thiết bị cầm tay nhỏ gọn (đồng hồ kỹ thuật, máy chơi nhạc MP3) hoặc những sản phẩm lớn (đèn giao thông, hệ thống kiểm soát máy năng lượng hạt nhân). Xét đề mức độ phức tạp, hệ thống nhúng có thể rất đơn giản với 1 vi điều khiển hoặc rất phức tạp với nhiều đơn vị, mạng lưới & thiết bị ngoại vi nằm trong 1 lớp vỏ máy lớn.

Lịch sử hình thành & phát triển của hệ thống nhúng

Những cột mốc quan trọng đánh dấu sự hình thành & phát triển của hệ thống nhúng:

Năm 1960, Embedded System lần đầu tiên được sử dụng để phát triển hệ thống hướng dẫn Apollo
Năm 1965, Autonetics đã nghiên cứu & phát triển D-17B
Năm 1968, Embedded System đầu tiên cho 1 chiếc xe chính thức được phát hành
Năm 1971, Texas Instruments đã phát triển bộ vi điều khiển đầu tiên
Năm 1987, hệ điều hành nhúng đầu tiên mang tên VxWorks được phát hành bởi Wind River
Vào năm 1996, hệ điều hành Windows của Microsoft được nhúng CE
Năm 2013, thị trường nhúng đạt 140 tỷ đô la

Đặc điểm cơ bản của hệ thống nhúng (Embedded System)

Trên thực tế, các hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện 1 số nhiệm vụ chuyên dụng, không phải đóng vai trò là hệ thống máy tính đa chức năng. 1 số hệ thống đòi hỏi ràng buộc về tính hoạt động thời gian thực, nhằm đảm bảo an toàn & tính ứng dụng. Ngược lại, 1 số hệ thống không đòi hỏi hoặc ràng buộc chặt chẽ, cho phép đơn giản hóa hệ thống phần cứng để giảm thiểu chi phí sản xuất.

Hệ thống nhúng không phải là 1 khối riêng biệt mà là 1 hệ thống phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiển.

Phần mềm được viết cho các Embedded System được gọi là firmware & được lưu trữ trong các chip bộ nhớ ROM/bộ nhớ flash chứ không phải là trong 1 ổ đĩa.

Hệ thống nhúng bị giới hạn nhiều hơn về phần cứng & chức năng phần mềm so với máy tính cá nhân.

Hệ thống nhúng tương tác với thế giới bên ngoài qua nhiều cách: cảm nhân môi trường, tác động lại môi trường, tốc độ tương tác phải đáp ứng thời gian thực & có thể có hoặc không có giao diện giao tiếp với người dùng.

Yêu cầu chất lượng ổn định & độ tin cậy cao: Hiện nay, nhiều loại thiết bị nhúng có những yêu cầu rất cao về chất lượng, tính ổn định & độ tin cậy. Lỗi từ hệ thống nhúng có thể gây ra tai nạn nghiêm trọng & có thể không sửa được. Do đó, việc phát triển hệ thống nhúng yêu cầu quy trình kiểm tra – thử nghiệm cẩn thận & chính xác.

Hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện 1 số nhiệm vụ chuyên dụng

Ứng dụng thực tế của hệ thống nhúng trong cuộc sống hiện nay

Những ứng dụng nổi bật của hệ thống nhúng trong các ngành & lĩnh vực hiện nay gồm có:

Công nghệ ô tô: hệ thống phanh, hệ thống chiếu sáng, điều khiển động cơ, điều khiển cửa, báo động chống trộm, hệ thống phun nhiên liệu, hệ thống khóa cửa tự động,….
Công nghệ mạng: Gateway, Router, Hub, thiết bị điện tử,…
Thiết bị dân dụng: thiết bị cảnh báo, đầu phát video DVD máy ảnh, TV, điều hòa,…
Công nghiệp: hệ thống điều khiển, lò phản ứng hạt nhân, robot, trạm không gian,…
Y tế: máy lọc máu, bơm truyền dịch, màn hình theo dõi nhịp tim,…
Khoa học robot: robot công nghiệp, phương tiện mặt đất, trên không,…
Thiết bị văn phòng: máy in, máy fax, máy photocopy, máy scan,…
…

>>> Xem thêm: Hệ Thống MES Là Gì? Tìm Hiểu Các Lợi Ích Của Hệ Thống Quản Lý Sản Xuất MES

Như vậy, ATPro & bạn đã vừa tìm hiểu hệ thống nhúng là gì, những đặc điểm cơ bản & ứng dụng nổi bật của Embedded System trong cuộc sống ngày nay. Hy vọng bài viết đã mang đến cho quý bạn đọc nguồn thông tin thú vị & hữu ích. Nếu vẫn còn thắc mắc hoặc có một số câu hỏi cần hỗ trợ giải đáp, hãy nhấc máy và gọi ngay đến số hotline phòng kinh doanh ATPro.

Đừng quên theo dõi & thường xuyên cập nhật kiến thức hay mỗi ngày tại địa chỉ atpro.com.vn nhé!

ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, tủ điện công nghiệp, đồng hồ LED điện tử, đồng hồ nước điện tử, máy đo lưu lượng, van công nghiệp, máy tính công nghiệp, màn hình cảm ứng HMI, IoT GATEWAY công nghiệp, đèn cảnh cáo tín hiệu, bộ đếm sản phẩm, bảng led năng suất, cảm biến công nghiệp...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.